Målet er at styre 32 forskellige LED'er på en næsten tilfældig måde. Faktisk vil disse lysdioder være opdelt i to uafhængige grupper af 16 lysdioder, og to af dem vil være tændt samtidigt. For at forenkle vil vi kun beskrive funktionen af den ene halvdel af den elektroniske samling, hvor den anden halvdel er identisk.
Kernen i opsætningen er afhængig af brugen af en 16-kanals analog multiplexer/demultiplexer. Denne type kredsløb kan sammenlignes med en drejekontakt med 16 positioner.
I lighed med dens mekaniske modstykke kan multiplekseren/demultiplekseren kun etablere en enkelt forbindelse ad gangen mellem den fælles pin og en af de 16 kanaler.
Rangeringen af forbindelsen afhænger udelukkende af den binære kode, der er til stede ved dens fire indgange: A, B, C og D.
Typisk genereres denne kode af en binær tæller, og rækkefølgen af forbindelser sker altid i samme rækkefølge, som kan blive ensformig over tid.
I vores applikation styres hver input af multiplekseren/demultiplexeren uafhængigt af en lavfrekvent oscillator med en anden tidskonstant.
Resultatet er en kvasi-tilfældig kombination af forbindelsesordrer, især da temperaturvariationer har en tendens til at øge desynkroniseringen af oscillatorerne.
Kredsbeskrivelse
Som vi nævnte i det foregående afsnit, vil beskrivelsen være begrænset til halvdelen af diagrammet til styring af 16 LED'er.
De fire porte i Schmitt-udløserkredsløbet, der hver er forbundet med en justerbar komponent, en modstand og en kondensator, danner fire variable lavfrekvente oscillatorer.
Disse er henholdsvis R1, R5, C1 for ben 8, 9, 10 af IC1; R2, R6, C2 for ben 4, 5, 6 af IC1; R3, R7, C3 for ben 1, 2, 3 af IC1; og endelig R4, R8, C4 for ben 11, 12, 13 på IC1.
Udgangene 10, 11, 4 og 3 af de fire oscillatorer styrer henholdsvis de fire binære indgange A, B, C og D på multiplekseren IC2.
Det fælles punkt, der analogt repræsenterer markøren for en drejekontakt, er forbundet til den positive terminal på strømforsyningen gennem en begrænsningsmodstand R9.
De 16 udgange er forbundet til LED'ernes anoder, og katoderne er forbundet til jord gennem en fælles ledning.
Hver analog switch tillader en nominel strøm på 25 mA at passere, men i virkeligheden kan den håndtere en højere maksimal strøm.
Strømforsyningen leveres af et 9V batteri, og kondensatorerne C5 og C6 sørger for kraftig afkobling på det nærmeste punkt i kredsløbet.
Den anden halvdel af diagrammet er identisk, og i nomenklaturen er komponenterne betegnet på samme måde med et primesymbol.
Konstruktion
Som du allerede har bemærket fra fotografierne af dette LED-blomsterprojekt, ligger hele den æstetiske interesse i den vedtagne cirkulære form.
Desværre indebærer en cirkulær form et mere udfordrende printkort (PCB) at skabe, medmindre du bruger følgende metode:
Start med at skabe printet på et firkantet epoxykort ved hjælp af en hvilken som helst metode, du er bekendt med.
Efter at have boret alle komponenthullerne, fortsæt med at bore det centrale hul med en diameter på 5 eller 6 mm, markeret med en prik.
Rul derefter den cirkulære form ud ved gradvist at skære mindre vinkler og afslut den med en fil.
Når denne fase er afsluttet, indsæt en lang metalskrue med en diameter på 5 eller 6 mm sammen med en møtrik og en skive i det centrale hul.
Fastgør den i borepatronen til en lav hastighed.
Hold boret fast, brug et fast referencepunkt og kør den flade side af en fil langs printkortets periferi.
Dette vil resultere i en perfekt cirkulær form, der kan justeres yderligere ved at anvende en blid kraft med filen i boret.
Når printkortet er færdigt, skal du arrangere de 10 modstande, 6 kondensatorer, 8 justerbare komponenter, og glem ikke de integrerede kredsløbsstik.
Når elektronikken er færdig, er den rent kreative del af projektet tilbage.
Modellen bruger en bomuldskugle, der almindeligvis findes i badeværelsesartikler, som kan fås i en række butikker. Du har dog friheden til at vælge en anden model.
Du skal muligvis justere dimensionerne på printkortet i overensstemmelse hermed.
